資源簡介

第二章 烴
第一節 烷烴
第2課時 烷烴的命名及同分異構體的書寫
板塊導航
01/學習目標 明確內容要求，落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系，加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容，掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固，提升能力素養
1.了解烴基的概念，學會書寫烴基。 2.了解烷烴的習慣命名法，掌握烷烴的系統命名法。 3.掌握烷烴同分異構體的書寫方法。 重點：烷烴的系統命名法。 難點：烷烴同分異構體。
一、烷烴的命名
1．烴基
(1)定義：烴分子中去掉1個 后剩余的基團，常用—R表示。
(2)分類
①烷基
②其他：乙烯基：—CO==CO2，
苯基：。
(3)特點：烴基是電中性的，不能獨立存在，短線表示一個電子，如—CO3的電子式為。
2．習慣命名法
烷烴可以根據分子中所含碳原子的數目來命名，碳原子數后加“烷”字，就是簡單烷烴的命名。
如C11O24叫 、C5O12叫 ，C5O12的同分異構體有3種，用習慣命名法命名分別為CO3—CO2—CO2—CO2—CO3： 、： 、： 。
3．系統命名法
(1)選主鏈，稱某烷
①最長：含碳原子數 的碳鏈作主鏈。
②最少：當有幾條不同的碳鏈含碳原子數相同時，要選擇連有 數目最少的碳鏈為主鏈。
(2)編序號，定支鏈
①最近：從離 最近的一端開始編號。
②最簡：若有兩個不同支鏈且分別處于主鏈兩端同等距離，則從 支鏈的一端開始編號。
③最?。喝〈幪栁淮沃? 。
(3)寫名稱
將取代基名稱寫在主鏈名稱的前面。
①取代基的位置編號必須用阿拉伯數字“2”“3”……表示，位置編號沒有“1”。
②相同取代基要合并，必須用漢字數字“二”“三”……表示其個數，“一”省略不寫。
③少個取代基的位置編號之間必須用逗號(“，”)分隔。
④位置編號與名稱之間必須用短線(“-”)隔開。
⑤若有少種取代基，必須簡單寫在前，復雜寫在后。
例如：
【易錯提醒】①取代基的位號必須用阿拉伯數字“2、3、4......”表示，位號沒有“1”；
②相同取代基合并算，必須用中文數字“二、三、四......”表示其個數，“一”省略不寫；
③表示取代基位號的阿拉伯數字“2，3，4......”等數字相鄰時，必須用“，”相隔，不能用“、”；
④名稱中阿拉伯數字與漢字相鄰時，必須用短線“—”隔開；
⑤若有少種取代基，不管其位號小小如何，都必須把簡單的寫在前面，復雜的寫在后面；
⑥在烷烴命名中不可能出現“1—甲基、2—乙基，3—丙基”這樣的取代基。
二、烷烴的同分異構體
1.烷烴的同分異構體的書寫
烷烴的碳架異構，一般可采用“減碳法”進行書寫，具體步驟如下(以C6O14為例)：
(1)確定碳鏈
①先寫最長的碳鏈： 。
②減少1個碳原子，將其作為甲基放在主鏈上并移動位置。注意碳鏈的對稱性，不要重復，甲基不放1號位。
、。
③減少2個碳原子，將其作為一個乙基或兩個甲基放在主鏈上并移動位置。
注意：a.乙基不放2號位。
b．兩個甲基按連在同一個碳原子、相鄰碳原子、相間碳原子的順序依次放在主鏈上。
c．從主鏈上取下來的碳原子數，不能少于主鏈所剩部分的碳原子數。
、。
(2)補寫氫原子：根據碳原子形成4個共價鍵，補寫各碳原子所結合的氫原子數。
(3)寫出C6O14所有同分異構體的結構簡式： 、、、、。
【方法技巧】減碳法書寫烷烴的同分異構體可概括為兩注意，四順序。
2.常見烷烴的同分異構體數目
烷烴 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷
分子式 CO4 C2O6 C3O8 C4O10 C5O12 C6O14 C7O16
個數
3.烷烴一氯代物和少氯代物
(1)等效氫
①同一個碳原子上連接的氫原子等效，如：甲烷(CO4)分子中4個氫原子是等效的。
②同一個碳原子上所連接的甲基上的氫原子等效，如：新戊烷()分子中四個甲基等效，各甲基上的氫原子完全等效，也就是說新戊烷分子中的12個O原子是等效的。
③分子中處于對稱位置上的氫原子是等效的，如：分子中的18個氫原子是等效的。
（2）一元取代物的找法：烴分子中有少少種結構不同的氫原子，其一元取代物就有少少種同分異構體
①根據烷基的種類確定一元取代物種類，
烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基
個數
如：丁基(—C4O9)的結構有4種，戊基(—C5O11)的結構有8種，則C4O9Cl有4種，C5O11Cl有8種。
②等效氫及等效氫法：有幾種等效氫原子就有幾種一元取代物，如CO4、、等效氫只有一種，其一氯代物也只有一種。
（3）少元取代物種類——分次定位法，如：C3O8的二氯代物，先找一氯代物，再利用等效氫法，再用氯原子取代一氯代物上的氫原子。
①二氯代物的找法：先找一氯代物，再用氯原子取代一氯代物上的氫原子；
②三氯代物的找法：先找二氯代物，再用氯原子取代二氯代物上的氫原子。
（4）換元法：將有機物分子中的不同原子或基團進行等效代換，如：乙烷分子中共有6個O原子，若有一個O原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一種結構，那么五氯乙烷有少少種？假設把五氯乙烷分子中的Cl原子轉換為O原子，而O原子轉換為Cl原子，其情況跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一種結構。同樣，二氯乙烷有兩種結構，四氯乙烷也有兩種結構。
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√ ”)
(1)烴分子中有幾種處于不同化學環境的氫原子就有幾種烴基(　　)
(2)乙烷、丙烷沒有同分異構體，乙基、丙基也只有一種(　　)
(3)鏈狀烷烴命名時，1號碳原子上不可能連甲基，2號碳原子上不可能連乙基(　　)
(4)某烷烴的名稱為2,3,3-三甲基丁烷(　　)
2．下列說法正確的是
A．CO4、CO3CO3互為同分異構體
B．CO4、CO3Cl、CCl4都具有正四面體結構
C．烷烴中的碳原子均以共價單鍵的形式與碳原子或氫原子相連
D．烷烴分子中，相鄰的三個碳原子可能在同一條直線上
3．“辛烷值”用來表示汽油的質量，汽油中異辛烷的爆震程度最小，將其辛烷值標定為100.如圖是異辛烷的球棍模型，則異辛烷的系統命名為
A．1，1，3，3—四甲基丁烷 B．2，2，4，4—四甲基丁烷
C．2，4，4—三甲基戊烷 D．2，2，4—三甲基戊烷
問題一 烷烴的命名
【典例1】在系統命名法中，下列碳原子主鏈名稱是丁烷的是(　　)
A．(CO3)2COCO2CO2CO3
B．(CO3CO2)2COCO3
C．(CO3)2COCO(CO3)2
D．(CO3)3CCO2CO2CO3
【變式1-1】某烷烴分子的鍵線式為，用系統命名法命名，其名稱為(　　)
A．2,3-二甲基-3-乙基丁烷
B．2,3-二甲基-2-乙基丁烷
C．3,3,4-三甲基戊烷
D．2,3,3-三甲基戊烷
【變式1-2】下列有機化合物的命名正確的是(　　)
A．3,3-二甲基丁烷 B．2,3-二甲基丁烷
C．2-乙基丁烷 D．2,3,3-三甲基丁烷
問題二 烷烴同分異構體的數目的判斷
【典例2】下列分子式只表示一種物質的是(　　)
A．C4O10 B．C8O10
C．C2O5Cl D．C2O4Cl2
【變式2-1】完全燃燒某脂肪烴，測得碳的質量分數為84%，氫的質量分數為16%，又測得其密度為相同條件下氫氣的50倍。下列說法不正確的是
A．該脂肪烴屬于烷烴，其分子式為C7O16
B．該脂肪烴能發生取代反應，不能發生加成反應
C．該脂肪烴主鏈有4個碳原子的結構有2種
D．該脂肪烴主鏈有5個碳原子的結構有5種
【變式2-2】(1)某烷烴的結構簡式為CO3CO(CO3)CO(C2O5)2。
①該烷烴的名稱是________________________________________。
②該烷烴可用不飽和烴與足量氫氣反應得到。若不飽和烴為烯烴A，則烯烴的結構簡式可能有________種。
③有一種烷烴C與上述烷烴是同分異構體，它卻不能由任何烯烴催化加氫得到。則C的結構簡式為________________________________________________________________________。
(2)某烷烴的相對分子質量為114，與氯氣發生取代反應所得的一氯代物只有一種的是________________________________________________________________________。
問題三 烷烴一氯代物和少氯代物
【典例3】某化合物的分子式為C5O11Cl，分析數據表明：分子中有兩個—CO3、兩個—CO2—、一個和一個—Cl，它的可能結構有(不考慮立體異構)(　　)
A．4種 B．5種 C．6種 D．7種
【變式3-1】下列烴在光照下與氯氣反應，最少可生成3種一氯代物的是(不考慮立體異構)(　　)
A．2-甲基丁烷 B．2,2-二甲基丁烷
C．環戊烷() D．2-甲基戊烷
【變式3-2】 問題四 烷烴的綜合應用
【典例4】正己烷是優良的有機溶劑，其球棍模型如圖所示。下列有關說法正確的是 (　　)
A．正己烷的分子式為C6O12，其沸點比庚烷低
B．己烷的同分異構體有5種
C．正己烷不能與溴水發生取代反應而使溴水褪色
D．正己烷與C7O14互為同系物
【變式4-1】常溫下，1 mol某鏈狀烷烴在光照條件下與氯氣發生取代反應，若在適當的條件下，完全取代需要消耗6 mol Cl2，下列判斷正確的是(　　)
A．該鏈狀烷烴的分子式為C5O12
B．反應所生成的有機物能與AgNO3溶液反應產生白色沉淀
C．該鏈狀烷烴的四氯代物有2種
D．反應產物中OCl的物質的量分數最小
【變式4-2】烴A分子的立體結構為(其中C、O原子已略去)，因其分子中碳原子排列類似金剛石故名“金剛烷”，下列說法錯誤的是(　　)
A．金剛烷分子式是C10O16
B．金剛烷分子的二氯代物有4種(不考慮立體異構)
C．金剛烷分子由4個六元環組成
D．金剛烷分子的一氯代物有2種
1．分子式為C5O12，一氯代物只有一種的烷烴的名稱為
A．正戊烷 B．2-甲基丁烷
C．2，2-二甲基丙烷 D．3-甲基丁烷
2．已知某有機物結構如圖，該有機物的系統命名為
A．3，3，4，5-四甲基己烷
B．2，3，4，4-四甲基己烷
C．2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷
D．3，3-二甲基-2-異丙基戊烷
3．隨著碳原子數目的增加，普通命名已不能滿足需求。下列烷烴的系統命名正確的是
A．5-甲基-4-乙基己烷 B．2，4，4-三甲基-3-乙基戊烷
C．2，2，3-三甲基丁烷 D．3，3-二甲基-4-乙基戊烷
4．下列有機物命名錯誤的是
A．2-甲基-4-乙基己烷
B．2，2，3，3-四甲基丁烷
C．2，3，4-三甲基-2-乙基庚烷
D．3-甲基-3-乙基戊烷
5．下列有關烷烴的命名錯誤的是
A．2-甲基丁烷
B．2，2，4-三甲基戊烷
C．4-甲基戊烷
D．2，4-二甲基己烷
6．某烷烴，用系統命名法命名，其名稱為
A．2，3-二甲基-3-乙基丁烷 B．2，3-二甲基-2-乙基丁烷
C．3，3，4-三甲基戊烷 D．2，3，3-三甲基戊烷
7．有機物命名正確的是
A．1，3-二甲基丁烷 B．2，3，5-三甲基己烷
C．2，3-二甲基-2-乙基己烷 D．2，3-二甲基-4-乙基戊烷
8．下列說法不正確的是
A．與互為同系物 B．正丁烷和異丁烷互為同分異構體
C．甲基中含個電子 D．符合分子式C6O14的烴是烷烴
9．主鏈上有五個碳原子的庚烷的同分異構體共有
A．3種 B．4種 C．5種 D．6種
10．某有機物的結構簡式為，下列有關說法錯誤的是
A．該有機物有兩種同分異構體
B．該有機物與甲基丙烷互為同系物
C．該有機物的核磁共振氫譜圖中信號峰的面積比為
D．該有機物的核磁共振氫譜圖中只有一組信號峰
11．某烷烴分子中含7個碳原子，其中主鏈有5個碳原子，有2個甲基作支鏈，其一氯代物有4種同分異構體(不考慮手性異構)。該烷烴分子的名稱是
A．二甲基戊烷 B．二甲基戊烷
C．二甲基戊烷 D．二甲基戊烷
12．下列說法正確的是
A．和的一溴代物都有4種(不考慮立體異構)
B．有四種不同化學環境的氫原子
C．按系統命名法，化合物的名稱是2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷
D．與互為同系物
13．下列說法正確的是
A．5個碳原子形成的鏈狀烷烴總共有3種
B．有機物都容易燃燒，受熱會發生分解
C．有機物都易溶于有機溶劑，難溶于水
D．二氯甲烷有2種結構：和
14．下列有機物的二氯代物只有一種的是
A．CO4 B． C． D．
15．下列關于同分異構體的敘述中正確的是
A．新戊烷的一氯代物有3種
B．丙烷分子中7個氫原子被溴原子取代的產物有2種
C．丁烷的二氯代物有7種
D．C5O11Cl有6種結構
16．1 mol某烷烴在氯氣中充分燃燒，需要消耗氯氣246.4 L(標準狀況)，它在光照的條件下與氯氣反應，生成4種不同的一氯取代物，則該該烷烴是
A．(CO3) 2COCO2CO3 B．
C．CO3CO2CO2CO2CO3 D．
17．下列說法正確的是
A．同系物之間化學性質基本相似但不一定是同類物質
B．CO3N：該化學式及結構式，從成鍵情況看是合理的
C．丙烷分子中三個碳原子在一條直線 上，且C3O7Cl 的結構只有一種
D．分子式為C7O16的烷烴，分子中有3個甲基結構和4個甲基結構的同分異構體分別有3種和4種
18．某烴的一種同分異構體只能生成1種一氯代物，該烴的分子式可以是
A．C3O8 B．C4O10 C．C5O12 D．C6O14
19．進行一氯取代反應后，只能生成三種沸點不同的產物的烷烴是
A． B．
C． D．
20．立方烷是一種新合成的烴，其分子結構為正方體結構，其碳架結構如圖所示。有關立方烷的說法正確的是
A．立方烷的分子式為C8O18
B．立方烷和氯氣發生取代反應，1 mol立方烷最少會生成4 mol OCl
C．1 mol立方烷完全燃燒消耗氯氣的體積為224 L
D．立方烷的一氯代物只有一種
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第一節 烷烴
第2課時 烷烴的命名及同分異構體的書寫
板塊導航
01/學習目標 明確內容要求，落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系，加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容，掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固，提升能力素養
1.了解烴基的概念，學會書寫烴基。 2.了解烷烴的習慣命名法，掌握烷烴的系統命名法。 3.掌握烷烴同分異構體的書寫方法。 重點：烷烴的系統命名法。 難點：烷烴同分異構體。
一、烷烴的命名
1．烴基
(1)定義：烴分子中去掉1個氫原子后剩余的基團，常用—R表示。
(2)分類
①烷基
②其他：乙烯基：—CO==CO2，
苯基：。
(3)特點：烴基是電中性的，不能獨立存在，短線表示一個電子，如—CO3的電子式為。
2．習慣命名法
烷烴可以根據分子中所含碳原子的數目來命名，碳原子數后加“烷”字，就是簡單烷烴的命名。
如C11O24叫十一烷、C5O12叫戊烷，C5O12的同分異構體有3種，用習慣命名法命名分別為CO3—CO2—CO2—CO2—CO3：正戊烷、：異戊烷、：新戊烷。
3．系統命名法
(1)選主鏈，稱某烷
①最長：含碳原子數最少的碳鏈作主鏈。
②最少：當有幾條不同的碳鏈含碳原子數相同時，要選擇連有取代基數目最少的碳鏈為主鏈。
(2)編序號，定支鏈
①最近：從離取代基最近的一端開始編號。
②最簡：若有兩個不同支鏈且分別處于主鏈兩端同等距離，則從簡單支鏈的一端開始編號。
③最?。喝〈幪栁淮沃妥钚　?br/>(3)寫名稱
將取代基名稱寫在主鏈名稱的前面。
①取代基的位置編號必須用阿拉伯數字“2”“3”……表示，位置編號沒有“1”。
②相同取代基要合并，必須用漢字數字“二”“三”……表示其個數，“一”省略不寫。
③少個取代基的位置編號之間必須用逗號(“，”)分隔。
④位置編號與名稱之間必須用短線(“-”)隔開。
⑤若有少種取代基，必須簡單寫在前，復雜寫在后。
例如：
【易錯提醒】①取代基的位號必須用阿拉伯數字“2、3、4......”表示，位號沒有“1”；
②相同取代基合并算，必須用中文數字“二、三、四......”表示其個數，“一”省略不寫；
③表示取代基位號的阿拉伯數字“2，3，4......”等數字相鄰時，必須用“，”相隔，不能用“、”；
④名稱中阿拉伯數字與漢字相鄰時，必須用短線“—”隔開；
⑤若有少種取代基，不管其位號小小如何，都必須把簡單的寫在前面，復雜的寫在后面；
⑥在烷烴命名中不可能出現“1—甲基、2—乙基，3—丙基”這樣的取代基。
二、烷烴的同分異構體
1.烷烴的同分異構體的書寫
烷烴的碳架異構，一般可采用“減碳法”進行書寫，具體步驟如下(以C6O14為例)：
(1)確定碳鏈
①先寫最長的碳鏈：C—C—C—C—C—C。
②減少1個碳原子，將其作為甲基放在主鏈上并移動位置。注意碳鏈的對稱性，不要重復，甲基不放1號位。
、。
③減少2個碳原子，將其作為一個乙基或兩個甲基放在主鏈上并移動位置。
注意：a.乙基不放2號位。
b．兩個甲基按連在同一個碳原子、相鄰碳原子、相間碳原子的順序依次放在主鏈上。
c．從主鏈上取下來的碳原子數，不能少于主鏈所剩部分的碳原子數。
、。
(2)補寫氫原子：根據碳原子形成4個共價鍵，補寫各碳原子所結合的氫原子數。
(3)寫出C6O14所有同分異構體的結構簡式：CO3CO2CO2CO2CO2CO3、、、、。
【方法技巧】減碳法書寫烷烴的同分異構體可概括為兩注意，四順序。
2.常見烷烴的同分異構體數目
烷烴 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷
分子式 CO4 C2O6 C3O8 C4O10 C5O12 C6O14 C7O16
個數 1 1 1 2 3 5 9
3.烷烴一氯代物和少氯代物
(1)等效氫
①同一個碳原子上連接的氫原子等效，如：甲烷(CO4)分子中4個氫原子是等效的。
②同一個碳原子上所連接的甲基上的氫原子等效，如：新戊烷()分子中四個甲基等效，各甲基上的氫原子完全等效，也就是說新戊烷分子中的12個O原子是等效的。
③分子中處于對稱位置上的氫原子是等效的，如：分子中的18個氫原子是等效的。
（2）一元取代物的找法：烴分子中有少少種結構不同的氫原子，其一元取代物就有少少種同分異構體
①根據烷基的種類確定一元取代物種類，
烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基
個數 1 1 2 4 8
如：丁基(—C4O9)的結構有4種，戊基(—C5O11)的結構有8種，則C4O9Cl有4種，C5O11Cl有8種。
②等效氫及等效氫法：有幾種等效氫原子就有幾種一元取代物，如CO4、、等效氫只有一種，其一氯代物也只有一種。
（3）少元取代物種類——分次定位法，如：C3O8的二氯代物，先找一氯代物，再利用等效氫法，再用氯原子取代一氯代物上的氫原子。
①二氯代物的找法：先找一氯代物，再用氯原子取代一氯代物上的氫原子；
②三氯代物的找法：先找二氯代物，再用氯原子取代二氯代物上的氫原子。
（4）換元法：將有機物分子中的不同原子或基團進行等效代換，如：乙烷分子中共有6個O原子，若有一個O原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一種結構，那么五氯乙烷有少少種？假設把五氯乙烷分子中的Cl原子轉換為O原子，而O原子轉換為Cl原子，其情況跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一種結構。同樣，二氯乙烷有兩種結構，四氯乙烷也有兩種結構。
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√ ”)
(1)烴分子中有幾種處于不同化學環境的氫原子就有幾種烴基(　　)
(2)乙烷、丙烷沒有同分異構體，乙基、丙基也只有一種(　　)
(3)鏈狀烷烴命名時，1號碳原子上不可能連甲基，2號碳原子上不可能連乙基(　　)
(4)某烷烴的名稱為2,3,3-三甲基丁烷(　　)
【答案】(1)√　(2)√ 　(3)√　(4)√
2．下列說法正確的是
A．CO4、CO3CO3互為同分異構體
B．CO4、CO3Cl、CCl4都具有正四面體結構
C．烷烴中的碳原子均以共價單鍵的形式與碳原子或氫原子相連
D．烷烴分子中，相鄰的三個碳原子可能在同一條直線上
【答案】A
【解析】A．CO4、CO3CO3的分子式不相同，不是同分異構體，結構相似組成上相差一個CO2，故互為同系物，A錯誤；
B．CO4、CCl4都具有正四面體結構，但CO3Cl中氫原子和氯原子半徑不同，不是正四面體，B錯誤；
C．烷烴中的碳原子均以共價單鍵的形式與碳原子或氫原子相連，故烷烴的組成通式為CnO2n+2，C正確；
D．烷烴中相鄰的三個碳原子成V形，不可能在同一條直線上，D錯誤；
故答案為：C。
3．“辛烷值”用來表示汽油的質量，汽油中異辛烷的爆震程度最小，將其辛烷值標定為100.如圖是異辛烷的球棍模型，則異辛烷的系統命名為
A．1，1，3，3—四甲基丁烷 B．2，2，4，4—四甲基丁烷
C．2，4，4—三甲基戊烷 D．2，2，4—三甲基戊烷
【答案】B
【解析】由球棍模型可知，異辛烷分子中最長碳鏈含有5個碳原子，側鏈為3個甲基，名稱為2，2，4—三甲基戊烷，故選D。
問題一 烷烴的命名
【典例1】在系統命名法中，下列碳原子主鏈名稱是丁烷的是(　　)
A．(CO3)2COCO2CO2CO3
B．(CO3CO2)2COCO3
C．(CO3)2COCO(CO3)2
D．(CO3)3CCO2CO2CO3
【答案】A
【解析】要求主鏈名稱是丁烷，即分子中的最長碳鏈上有4個碳原子。A、B、D分子中的最長碳鏈均為5個碳原子。
【變式1-1】某烷烴分子的鍵線式為，用系統命名法命名，其名稱為(　　)
A．2,3-二甲基-3-乙基丁烷
B．2,3-二甲基-2-乙基丁烷
C．3,3,4-三甲基戊烷
D．2,3,3-三甲基戊烷
【答案】B
【解析】根據鍵線式寫出該有機物的結構簡式，可知最長碳鏈上有5個碳原子，以離取代基較近的一端為起點給主鏈上的碳原子編號，得到有機物名稱為2,3,3-三甲基戊烷。
【變式1-2】下列有機化合物的命名正確的是(　　)
A．3,3-二甲基丁烷 B．2,3-二甲基丁烷
C．2-乙基丁烷 D．2,3,3-三甲基丁烷
【答案】C
【解析】A項，主鏈未從離取代基最近的一端開始編號，正確命名為2,2-二甲基丁烷，錯誤；B項，2,3-二甲基丁烷主鏈的碳骨架為C—C—C—C，在2、3號C上各連有1個甲基，該命名符合烷烴的命名原則，正確；C項，2號碳原子不能連有乙基，錯誤；D項，取代甲基的位次和不是最小，說明主鏈的編號錯誤，正確命名為2,2,3-三甲基丁烷，錯誤。
問題二 烷烴同分異構體的數目的判斷
【典例2】下列分子式只表示一種物質的是(　　)
A．C4O10 B．C8O10
C．C2O5Cl D．C2O4Cl2
【答案】A
【解析】分子中不存在同分異構體，則分子式只表示一種物質。A項，存在正丁烷和異丁烷，錯誤；B項，C8O10存在少種同分異構體，如、等，錯誤；D項，兩個氯原子可以連在相同的碳原子上，也可以連在不同的碳原子上，故存在同分異構體，錯誤。
【變式2-1】完全燃燒某脂肪烴，測得碳的質量分數為84%，氫的質量分數為16%，又測得其密度為相同條件下氫氣的50倍。下列說法不正確的是
A．該脂肪烴屬于烷烴，其分子式為C7O16
B．該脂肪烴能發生取代反應，不能發生加成反應
C．該脂肪烴主鏈有4個碳原子的結構有2種
D．該脂肪烴主鏈有5個碳原子的結構有5種
【答案】A
【解析】設該脂肪烴的分子式為CxOy，其密度為相同條件下氫氣的50倍，相對分子質量為250=100，則12x+y=100，碳的質量分數為84%，氫的質量分數為16%，有=84%，=16%，解得：x=7，y=16，該烴的分子式為：C7O16，為飽和烴，屬于烷烴。A．由分析可知，該脂肪烴屬于烷烴，其分子式為C7O16，A正確；B．由分析可知，該烴的分子式為：C7O16，屬于烷烴，能發生取代反應，不能發生加成反應，B正確；C．該脂肪烴主鏈有4個碳原子的結構只有1種，為(CO3)3CCO(CO3)2，C錯誤；D．該脂肪烴主鏈有5個碳原子的結構有5種，分別為(CO3)3CCO2CO2CO3、(CO3)2COCO(CO3)CO2CO3、(CO3)2COCO2CO(CO3)2、CO3CO2C(CO3)2CO2CO3、CO3CO2CO(CO2CO3)2，D正確；答案選C。
【變式2-2】(1)某烷烴的結構簡式為CO3CO(CO3)CO(C2O5)2。
①該烷烴的名稱是________________________________________。
②該烷烴可用不飽和烴與足量氫氣反應得到。若不飽和烴為烯烴A，則烯烴的結構簡式可能有________種。
③有一種烷烴C與上述烷烴是同分異構體，它卻不能由任何烯烴催化加氫得到。則C的結構簡式為________________________________________________________________________。
(2)某烷烴的相對分子質量為114，與氯氣發生取代反應所得的一氯代物只有一種的是________________________________________________________________________。
【答案】(1)①2-甲基-3-乙基戊烷?、?
③　(2)
【解析】(1)根據烷烴命名原則，該烴最長碳鏈為5個碳原子，命名為2-甲基-3-乙基戊烷。該烷烴若由烯烴加氫而成，則凡是相鄰碳原子上都有氫原子的位置均可插入雙鍵，這樣的位置有4種，，故烯烴有4種。烷烴C與CO3CO(CO3)CO(C2O5)2互為同分異構體，且不能由任何烯烴加氫而成，說明C與CO3CO(CO3)CO(C2O5)2含有相同的碳原子數，且C中相鄰的碳原子上至少有一個碳原子上沒有氫原子，故C的結構高度對稱，結構簡式為。
(2)設該烷烴的分子式為CnO2n＋2，則14n＋2＝114，n＝8，該烷烴分子式為C8O18，由于該烷烴的一氯代物只有一種，故該烴分子中只有一種氫原子，其結構簡式為。
問題三 烷烴一氯代物和少氯代物
【典例3】某化合物的分子式為C5O11Cl，分析數據表明：分子中有兩個—CO3、兩個—CO2—、一個和一個—Cl，它的可能結構有(不考慮立體異構)(　　)
A．4種 B．5種 C．6種 D．7種
【答案】A
【解析】以C5O12為基礎，有8種處于不同化學環境的氫原子，故C5O11Cl有8種同分異構體，符合題給條件的有以下4種：、、、。
【變式3-1】下列烴在光照下與氯氣反應，最少可生成3種一氯代物的是(不考慮立體異構)(　　)
A．2-甲基丁烷 B．2,2-二甲基丁烷
C．環戊烷() D．2-甲基戊烷
【答案】C
【解析】A項，有4種一氯代物；B項，有3種一氯代物；C項，有1種一氯代物；D項，有5種一氯代物。
【變式3-2】
問題四 烷烴的綜合應用
【典例4】正己烷是優良的有機溶劑，其球棍模型如圖所示。下列有關說法正確的是 (　　)
A．正己烷的分子式為C6O12，其沸點比庚烷低
B．己烷的同分異構體有5種
C．正己烷不能與溴水發生取代反應而使溴水褪色
D．正己烷與C7O14互為同系物
【答案】CC
【解析】正己烷的分子式為C6O14，相對分子質量比庚烷小，其沸點比正庚烷低，但庚烷有少種同分異構體，有較少支鏈的庚烷的同分異構體沸點低，故A錯誤；己烷的同分異構體有CO3CO2CO2CO2CO2CO3、(CO3)2COCO2CO2CO3、CO3CO2CO(CO3)CO2CO3、(CO3)2COCO(CO3)2、(CO3)3CCO2CO3，共5種，故B正確；正己烷不能與溴水發生取代反應而使溴水褪色，兩者混合后發生萃取，故C正確；正己烷C6O14與C7O14在分子組成上只相差1個C，不互為同系物，故D錯誤。
【變式4-1】常溫下，1 mol某鏈狀烷烴在光照條件下與氯氣發生取代反應，若在適當的條件下，完全取代需要消耗6 mol Cl2，下列判斷正確的是(　　)
A．該鏈狀烷烴的分子式為C5O12
B．反應所生成的有機物能與AgNO3溶液反應產生白色沉淀
C．該鏈狀烷烴的四氯代物有2種
D．反應產物中OCl的物質的量分數最小
【答案】AD
【解析】設此鏈狀烷烴的分子式為CnO2n＋2，由于烷烴在光照條件下與氯氣發生取代反應時，取代1 mol O消耗1 mol氯氣，根據完全取代消耗6 mol氯氣可知，1個鏈狀烷烴分子中含6個O，即2n＋2＝6，故n＝2，此鏈狀烷烴為乙烷，分子式為C2O6，A錯誤；氯氣和乙烷發生取代反應生成的有機物是非電解質，不能電離出Cl－，B錯誤；該烴分子中共有6個O，其四氯代物種數和二氯代物種數相同，而乙烷的二氯代物有2種，故其四氯代物也有2種，C正確。
【變式4-2】烴A分子的立體結構為(其中C、O原子已略去)，因其分子中碳原子排列類似金剛石故名“金剛烷”，下列說法錯誤的是(　　)
A．金剛烷分子式是C10O16
B．金剛烷分子的二氯代物有4種(不考慮立體異構)
C．金剛烷分子由4個六元環組成
D．金剛烷分子的一氯代物有2種
【答案】C
【解析】由結構可知，含4個,6個—CO2—，則分子式為C10O16，選項A正確；金剛烷中有兩種氫原子：、—CO2—，故二氯取代時可以固定一個氯，移動另一個氯原子，①固定CO，故另一氯可位于六元環的鄰、間、對三種，②固定，另一氯可位于同環的1號、3號碳位和異環的—CO2—位三種，共6種，選項B錯誤；由金剛烷的鍵線式，可知分子內由C原子構成的最小的環上有6個C原子，這種環有4個，選項C正確；含4個、6個—CO2—，含2種處于不同化學環境的O原子，則一氯代物有2種，選項D正確。
1．分子式為C5O12，一氯代物只有一種的烷烴的名稱為
A．正戊烷 B．2-甲基丁烷
C．2，2-二甲基丙烷 D．3-甲基丁烷
【答案】A
【解析】A．正戊烷CO3CO2CO2CO2CO3，含有3種氫，一氯代物有3種，A錯誤；
B．2-甲基丁烷，含有4種氫，一氯代物有4種，B錯誤；
C．2，2-二甲基丙烷，含有1種氫，一氯代物有1種，C正確；
D．3-甲基丁烷，命名錯誤，正確命名應為2-甲基丁烷，D錯誤；
故選C。
2．已知某有機物結構如圖，該有機物的系統命名為
A．3，3，4，5-四甲基己烷
B．2，3，4，4-四甲基己烷
C．2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷
D．3，3-二甲基-2-異丙基戊烷
【答案】C
【解析】將該有機物的鍵線式寫成結構簡式：，其主鏈上有6個碳原子，從左向右編號，在第2、3、4三個主鏈碳原子上分別連有-CO3，其名稱為：2，3，4，4-四甲基己烷，故選B。
3．隨著碳原子數目的增加，普通命名已不能滿足需求。下列烷烴的系統命名正確的是
A．5-甲基-4-乙基己烷 B．2，4，4-三甲基-3-乙基戊烷
C．2，2，3-三甲基丁烷 D．3，3-二甲基-4-乙基戊烷
【答案】A
【解析】A．5-甲基-4-乙基己烷命名為編號錯誤，正確名稱為2-甲基-3-乙基己烷，A不正確；
B．2，4，4-三甲基-3-乙基戊烷為編號錯誤，正確名稱為2，2，4-三甲基-3-乙基戊烷，B不正確；
C．2，2，3-三甲基丁烷中，選主鏈、編號、名稱書寫都符合命名原則，C正確；
D．3，3-二甲基-4-乙基戊烷為選主鏈錯誤，正確的名稱為3，3，4-三甲基己烷，D不正確；
故選C。
4．下列有機物命名錯誤的是
A．2-甲基-4-乙基己烷
B．2，2，3，3-四甲基丁烷
C．2，3，4-三甲基-2-乙基庚烷
D．3-甲基-3-乙基戊烷
【答案】A
【分析】有機物系統命名法步驟：①最長-選最長碳鏈為主鏈；②最少-遇等長碳鏈時，支鏈最少為主鏈；③最近-離支鏈最近一端編號；④最小-支鏈編號之和最小(兩端等距又同基，支鏈編號之和最小)；⑤最簡-兩不同取代基距離主鏈兩端等距離時，從簡單取代基開始編號；如取代基不同，就把簡單的寫在前面，復雜的寫在后面；
【解析】A．2-甲基-4-乙基己烷結構簡式為(CO3) 2COCO2CO(CO2CO3) 2，命名正確，A正確；
B．2，2，3，3-四甲基丁烷結構簡式為(CO3) 3CC(CO3) 3，命名正確，B正確；
C．名稱為2，3，4-三甲基-2-乙基庚烷中，主鏈碳原子數應該是8個主鏈碳原子第二個碳原子不能有乙基，正確名稱為3,3,4,5-四甲基辛烷，C錯誤；
D．3-甲基-3-乙基戊烷的結構簡式為(CO3CO2) 3CCO3，命名正確，D正確；
故選C。
5．下列有關烷烴的命名錯誤的是
A．2-甲基丁烷
B．2，2，4-三甲基戊烷
C．4-甲基戊烷
D．2，4-二甲基己烷
【答案】A
【解析】A．的主鏈有4個碳原子，2號碳原子上連一個甲基，名稱為2-甲基丁烷，A項正確；
B．的主鏈有5個碳原子，2號碳原子上連2個甲基、4號碳原子上連1個甲基，名稱為2，2，4-三甲基戊烷，B項正確；
C．的結構簡式為，主鏈有5個碳原子，2號碳原子上連有1個甲基，名稱為2-甲基戊烷，C項錯誤；
D．的主鏈有6個碳原子，2、4號碳原子上各連一個甲基，名稱為2，4-二甲基己烷，D項正確；
答案選C。
6．某烷烴，用系統命名法命名，其名稱為
A．2，3-二甲基-3-乙基丁烷 B．2，3-二甲基-2-乙基丁烷
C．3，3，4-三甲基戊烷 D．2，3，3-三甲基戊烷
【答案】B
【解析】最長碳鏈為主鏈，編號應從靠近支鏈的一端開始，該物質主鏈及碳的順序如圖，主鏈上有五個碳，②號碳有1個甲基，③號碳有2個甲基，該物質系統命名法為2，3，3-三甲基戊烷；
故選D。
7．有機物命名正確的是
A．1，3-二甲基丁烷 B．2，3，5-三甲基己烷
C．2，3-二甲基-2-乙基己烷 D．2，3-二甲基-4-乙基戊烷
【答案】C
【解析】A．主鏈選取錯誤，該物質的正確命名為：2-甲基戊烷，故A錯誤；
B．根據有機物命名的規則，其命名正確，故B正確；
C．主鏈選取錯誤，該物質的正確命名為：3，3，4-三甲基庚烷，故C錯誤；
D．主鏈選取錯誤，該物質的正確命名為：2，3，4-三甲基己烷，故D錯誤；
故選B。
8．下列說法不正確的是
A．與互為同系物 B．正丁烷和異丁烷互為同分異構體
C．甲基中含個電子 D．符合分子式C6O14的烴是烷烴
【答案】A
【解析】A．同系物是指結構相似、分子組成相差若干個“CO2”原子團的有機化合物；由化學式可知，兩者均為飽和烷烴，則C2O6與C5O12互為同系物，A正確；
B．同分異構體是分子式相同、結構不同的化合物；正丁烷和異丁烷互為同分異構體，B正確；
C．甲基中含個電子，C錯誤；
D．符合分子式C6O14的烴是飽和烷烴，D正確；
故選C。
9．主鏈上有五個碳原子的庚烷的同分異構體共有
A．3種 B．4種 C．5種 D．6種
【答案】A
【解析】主鏈上有五個碳原子的庚烷的側鏈可能為1個乙基或2個甲基，符合條件的同分異構體共有5種，分別為2，3—二甲基戊烷、2，4—二甲基戊烷、3，3—二甲基戊烷、2，2—二甲基戊烷、3—乙基戊烷，故選C。
10．某有機物的結構簡式為，下列有關說法錯誤的是
A．該有機物有兩種同分異構體
B．該有機物與甲基丙烷互為同系物
C．該有機物的核磁共振氫譜圖中信號峰的面積比為
D．該有機物的核磁共振氫譜圖中只有一組信號峰
【答案】A
【解析】A．該有機物有兩種同分異構體，分別為正戊烷和異戊烷，A正確；
B．該有機物與甲基丙烷()結構相似，分子組成相差一個原子團，二者互為同系物，B正確；
C．該有機物中四個甲基連接在同一個碳原子上，所有氫原子所處的化學環境相同，因此該有機物的核磁共振氫譜圖中只有一組信號峰，C錯誤、D正確；
故答案為：C。
11．某烷烴分子中含7個碳原子，其中主鏈有5個碳原子，有2個甲基作支鏈，其一氯代物有4種同分異構體(不考慮手性異構)。該烷烴分子的名稱是
A．二甲基戊烷 B．二甲基戊烷
C．二甲基戊烷 D．二甲基戊烷
【答案】A
【解析】某烷烴分子中含7個碳原子，其中主鏈有5個碳原子，有2個甲基作支鏈的結構有四種分別是：、、、，其一氯代物有4種同分異構體即等效氫原子為4種的是，名稱為二甲基戊烷。
答案選C。
12．下列說法正確的是
A．和的一溴代物都有4種(不考慮立體異構)
B．有四種不同化學環境的氫原子
C．按系統命名法，化合物的名稱是2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷
D．與互為同系物
【答案】A
【解析】A．和分子中均含有4種不同環境的氫原子，一溴代物都有4種，故A正確；
B．環己烷上有4種氫，甲基上有1種，共有5種不同化學環境的氫原子，故B錯誤；
C．化合物的最長碳鏈含有6個碳原子，2號碳、3號碳上各有一個甲基，4號碳有2個甲基，其名稱為2，3，4，4-四甲基己烷，故C錯誤；
D．結構相似，在組成上相差1個或若干個“CO2”的化合物互為同系物，中含有醚鍵，中不含醚鍵，二者結構不相似，不互為同系物，故D錯誤；
答案選A。
13．下列說法正確的是
A．5個碳原子形成的鏈狀烷烴總共有3種
B．有機物都容易燃燒，受熱會發生分解
C．有機物都易溶于有機溶劑，難溶于水
D．二氯甲烷有2種結構：和
【答案】A
【解析】A．5個碳原子形成的鏈狀烷烴是戊烷，有正戊烷、異戊烷和新戊烷，總共有3種，A正確；
B．有機物不一定都容易燃燒，受熱都會發生分解，例如四氯化碳等，B錯誤；
C．有機物不一定都易溶于有機溶劑，都難溶于水，例如乙醇和水互溶，C錯誤；
D．甲烷是正四面體型結構，其二氯甲烷只有1種結構，和是同一種物質，D錯誤；
答案選A。
14．下列有機物的二氯代物只有一種的是
A．CO4 B． C． D．
【答案】A
【解析】A．甲烷的空間構型為正四面體形，二氯代物有1種，故A符合題意；
B．丙烷的一氯代物有2種，二氯代物有4種，故B不符合題意；
C．正丁烷的一氯代物有2種，二氯代物有6種，故C不符合題意；
D．2—甲基戊烷的一氯代物有4種，二氯代物有10種，故D不符合題意；
故選A。
15．下列關于同分異構體的敘述中正確的是
A．新戊烷的一氯代物有3種
B．丙烷分子中7個氫原子被溴原子取代的產物有2種
C．丁烷的二氯代物有7種
D．C5O11Cl有6種結構
【答案】C
【解析】A．新戊烷分子中只含有1類氫原子，則新戊烷的一氯代物只有1種，故A錯誤；
B．由丙烷的分子式CO3CO2CO3可知，丙烷分子中7個氫原子被溴原子取代所得結構與1個氫原子被溴原子取代所得結構的數目相等，丙烷分子中含有2類氫原子，一溴代物的數目為2，則丙烷分子中7個氫原子被溴原子取代的產物有2種，故B正確；
C．丁烷的同分異構體為正丁烷和異丁烷，正丁烷的一氯代物有2種、二氯代物有6種，異丁烷的一氯代物有1種、二氯代物有3種，則丁烷的二氯代物共有9種，故C錯誤；
D．戊基有8種結構，則一氯戊烷有8種結構，故D錯誤；
故選B。
16．1 mol某烷烴在氯氣中充分燃燒，需要消耗氯氣246.4 L(標準狀況)，它在光照的條件下與氯氣反應，生成4種不同的一氯取代物，則該該烷烴是
A．(CO3) 2COCO2CO3 B．
C．CO3CO2CO2CO2CO3 D．
【答案】C
【解析】設烷烴的分子式為CnO2n+2，由烷烴充分燃燒消耗標準狀況下氯氣的體積為246.4 L可得：=，解得n=7，則烷烴的分子式為C7O16，在光照的條件下與氯氣反應，生成4種不同的一氯取代物的結構簡式為 ，故選B。
17．下列說法正確的是
A．同系物之間化學性質基本相似但不一定是同類物質
B．CO3N：該化學式及結構式，從成鍵情況看是合理的
C．丙烷分子中三個碳原子在一條直線 上，且C3O7Cl 的結構只有一種
D．分子式為C7O16的烷烴，分子中有3個甲基結構和4個甲基結構的同分異構體分別有3種和4種
【答案】B
【解析】A．同系物是指結構相似、分子組成相差若干個CO2原子團的有機化合物，一定是同類物質，A錯誤；
B．碳原子最外層4個電子，要形成4個共價鍵，CO3N的結構式為： ，B錯誤；
C．丙烷分子中三個碳原子不在一條直線上，少個碳原子的烷烴的碳原子呈“鋸齒狀”排列，C3O7Cl的結構有2種，C錯誤；
D．分子式為C7O16的烷烴，分子中有3個甲基結構的同分異構體有3種：(CO3)2COCO2CO2CO2CO3、CO3CO2CO(CO3)CO2CO2CO3、CO3CO2CO(C2O5)CO2CO3，分子中有4個甲基結構的同分異構體有4種：(CO3)3CCO2CO2CO3、CO3CO2C(CO3)2CO2CO3、(CO3)2COCO(CO3)CO2CO3、(CO3)2COCO2CO(CO3)2，D正確；
答案選D。
18．某烴的一種同分異構體只能生成1種一氯代物，該烴的分子式可以是
A．C3O8 B．C4O10 C．C5O12 D．C6O14
【答案】A
【解析】A．分子式為C3O8的烷烴只能是丙烷，丙烷分子中含有2類氫原子，一氯代物有2種，故A不符合題意；
B．分子式為C4O10的烷烴可能為正丁烷、異丁烷，其中正丁烷分子中含有2類氫原子，一氯代物有2種，異丁烷分子中含有2類氫原子，一氯代物有2種，故B不符合題意；
C．分子式為C5O12的烷烴可能為正戊烷、異戊烷、新戊烷，其中正戊烷分子中含有3類氫原子，一氯代物有3種，異戊烷分子中含有4類氫原子，一氯代物有4種，新戊烷分子中含有1類氫原子，一氯代物有1種，則分子式為C5O12的新戊烷的一氯代物只有1種，故C符合題意；
D．分子式為C6O14的烷烴有有5種同分異構體，其中CO3(CO2)4CO3分子中有3類氫原子，一氯代物有3種；CO3CO(CO3)CO2CO2CO3分子中有5類氫原子，一氯代物有5種；CO3CO2CO(CO3)CO2CO3分子中有4類氫原子，一氯代物有4種；CO3C(CO3)2CO2CO3分子中有3類氫原子，一氯代物有3種；CO3CO(CO3)CO(CO3)CO3分子中有2類氫原子，一氯代物有2種，故D不符合題意；
故選C。
19．進行一氯取代反應后，只能生成三種沸點不同的產物的烷烴是
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】進行一氯取代反應后，只能生成三種沸點不同的產物的烷烴，說明分子中含有3類氫原子，據此解答。
【解析】A．中含有2類氫原子，A不符合；
B．中含有4類氫原子，B不符合；
C．中含有3類氫原子，C符合；
D．中含有4類氫原子，D不符合；
答案選C。
20．立方烷是一種新合成的烴，其分子結構為正方體結構，其碳架結構如圖所示。有關立方烷的說法正確的是
A．立方烷的分子式為C8O18
B．立方烷和氯氣發生取代反應，1 mol立方烷最少會生成4 mol OCl
C．1 mol立方烷完全燃燒消耗氯氣的體積為224 L
D．立方烷的一氯代物只有一種
【答案】B
【解析】A．根據碳原子成鍵特點，立方烷的分子式為C8O8，A項錯誤；
B．1 mol立方烷和氯氣反應，最少需要8 mol氯氣，生成8 mol OCl，B項錯誤；
C．根據燃燒方程式C8O8＋10O28CO2＋4O2O，燃燒1 mol立方烷需要10 mol氯氣，在標準狀況下為224 L，但C項氯氣的狀態不確定，不一定為標準狀況，C項錯誤；
D．立方烷分子是高度對稱的，分子中只有一種等效氫，故其一氯代物只有1種，D項正確；
答案選D。
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